ITMI20002446A1

ITMI20002446A1 - UNWINDING REEL EQUIPPED WITH DRIVING DISABLING MEANS

Info

Publication number: ITMI20002446A1
Authority: IT
Inventors: Luciano Calzavara; Franco Drappero
Original assignee: Sestese Off Mec
Priority date: 2000-11-14
Filing date: 2000-11-14
Publication date: 2002-05-14
Also published as: EP1213223A1; IT1319650B1

Description

Nella tecnologia dell'imballaggio di carichi su pallets, che utilizza una pellicola d'imballaggio in materiale plastico estensibile, è noto che questa pellicola, dopo essere stata svolta da una bobina di alimentazione, viene prestirata ad un valore predeterminato prima di essere applicata sul carico disposto su pallet. I sistemi noti che realizzano questa operazione possono essere dei seguenti due tipi: In the technology of packaging loads on pallets, which uses a packaging film made of stretchable plastic material, it is known that this film, after being unwound from a supply reel, is pre-stretched to a predetermined value before being applied to the load arranged on pallets. Known systems that perform this operation can be of the following two types:

- con bobina di alimentazione montata su di un aspo dotato unicamente di un movimento verticale. In questo caso, la macchina d'imballaggio utilizza una tavola girevole, sulla quale è disposto il pallet con il carico da avvolgere, e la bobina ed il suo aspo sono scorrevoli .lungo una colonna verticale £issa; - with supply reel mounted on a reel with only a vertical movement. In this case, the packaging machine uses a revolving table, on which the pallet with the load to be wound is arranged, and the reel and its reel slide along an elevated vertical column;

- con bobina di alimentazione montata su di un aspo dotato sia di movimento rotatorio che di movimento verticale. In questo caso la macchina d'imballaggio utilizza un piano fisso di supporto del pallet e relativo carico, e l'aspo è montato su di un braccio rotante, o scorrevole lungo una pista ad anello, il braccio o l'anello essendo inoltre mobile in senso verticale. - with supply reel mounted on a reel with both rotary and vertical movement. In this case, the packaging machine uses a fixed plane to support the pallet and relative load, and the reel is mounted on a rotating arm, or sliding along a ring track, the arm or ring being also movable in vertical direction.

In un caso, come nell'altro, il pre-stiro della pellicola è ottenuto per il fatto che questa viene svolta dalla sua bobina di alimentazione facendola passare su di un primo e su di un secondo rullo, motorizzati e brevemente distanziati l'uno dall'altro, su entrambi i quali essa rimane aderente, mentre questi vengono fatti ruotare a velocità differenti; lo scarto di velocità tra i due rulli provoca dunque, necessàriamente, un allungamento - o, come si dice, un pre-stiro - della pellicola, appunto nello spazio che separa detti rulli. In one case, as in the other, the pre-stretching of the film is obtained by the fact that it is unwound from its supply reel by passing it over a first and a second roller, motorized and briefly spaced from each other. the other, on both of which it remains adherent, while these are made to rotate at different speeds; the difference in speed between the two rollers therefore necessarily causes an elongation - or, as they say, a pre-stretch - of the film, precisely in the space that separates said rollers.

Il valore di questo allungamento ovvero, come si dice, il rapporto di pre-stiro, è ottenuto regolando il rapporto delle velocità dei due rulli. Queste differenti velocità vengono ottenute mediante opportuna scelta·di una coppia di ingranaggi di trasmissione del moto a partire da un unico motore oppure, indifferentemente, mediante due motori separati, con rapporto di velocità controllabile in modo discreto. The value of this elongation or, as we say, the pre-stretch ratio, is obtained by adjusting the ratio of the speeds of the two rollers. These different speeds are obtained by means of a suitable choice of a pair of motion transmission gears starting from a single motor or, indifferently, by means of two separate motors, with a speed ratio that can be controlled in a discrete manner.

Una volta eseguito l’avvolgimento del carico con la pellicola così pre-stirata, il suo lembo terminale viene fissato preferibilmente per saldatura sulla pellicola già avvolta. Once the load has been wrapped with the pre-stretched film, its end flap is preferably fixed by welding on the already wrapped film.

Nelle macchine con rapporto di pre-stiro determinato da una coppia di ingranaggi, l'effetto di pre-stiro è sempre presente, anche dopo che il lembo terminale della pellicola depositata sul carico da imballare sia già stato tagliato e saldato. In machines with a pre-stretch ratio determined by a pair of gears, the pre-stretch effect is always present, even after the end edge of the film deposited on the load to be packaged has already been cut and sealed.

Nelle macchine ad elevate prestazioni, la velocità di svolgimento della pellicola e la forza di pre-stiro sono controllate tramite un sistema elettronico il quale, sulla base di un segnale proveniente da un sensore a cella di carico, provvede a controllare la velocità del motore di svolgimento della pellicola. Con questi sistemi è possibile l'impiego di elevatissimi valori di pre-stiro a velocità di rotazione bassa o moderata, oppure valori di pre-stiro moderati, in condizioni di velocità elevata. Anche con queste macchine l'effetto di pre-stiro è sempre presente, anche dopo la separazione della pellicola applicata sul carico da quella restante sulla bobina. In high-performance machines, the unwinding speed of the film and the pre-stretching force are controlled by an electronic system which, on the basis of a signal from a load cell sensor, controls the speed of the loading motor. unwinding of the film. With these systems it is possible to use very high pre-stretch values at low or moderate rotation speed, or moderate pre-stretch values, in high speed conditions. Even with these machines the pre-stretch effect is always present, even after the separation of the film applied to the load from the one remaining on the reel.

Ciò conporta un primo grave inconveniente di queste macchine note, dovuto al fatto che, a causa della memoria ovvero della permanenza dell'effetto di pre-stiro, vi è il rischio che, dopo un certo periodo dal completamento dell'imballaggio, il ritorno della pellicola alla dimensione di origine determini il distacco del lembo saldato, causando così un deterioramento dell'imballaggio eseguito. This causes a first serious drawback of these known machines, due to the fact that, due to the memory or the permanence of the pre-stretching effect, there is a risk that, after a certain period from the completion of the packaging, the return of the film to the original size determines the detachment of the welded flap, thus causing a deterioration of the packaging performed.

Un altro grave inconveniente si presenta durante le operazioni di inserimento della pellicola sui rulli di svolgimento, dopo caricamento di una nuova bobina sul gruppo aspo. In effetti, l'inserimento della pellicola,risulta molto difficoltoso per il- fatto che l'operatore deve esercitare un notevole sforzo di trazione sulla estremità libera della pellicola stessa al fine di superare la resistenza dovuta alla coppia di pre-stiro; questa risulta infatti sempre presente perché rimangono costantemente ingaggiati i mezzi che determinano il rapporto di pre-stiro (cioè rimangono ad esempio tra loro sempre in presa i due ingranaggi che determinano il rapporto di pre-stiro). In questa situazione, oltre alla difficoltà dell'operatore, vi è anche il rischio, per le macchine più sensibili, di danneggiamento irreparabile del sensore a cella di carico sul quale possa essere trasferito in modo incontrollato lo sforzo prodotto appunto dall'operatore. Another serious drawback occurs during the operations of inserting the film on the unwinding rollers, after loading a new reel on the reel unit. In fact, the insertion of the film is very difficult due to the fact that the operator must exert a considerable tensile stress on the free end of the film itself in order to overcome the resistance due to the pre-stretch torque; this is in fact always present because the means which determine the pre-stretch ratio remain constantly engaged (ie, for example, the two gears which determine the pre-stretch ratio are always engaged with each other). In this situation, in addition to the difficulty of the operator, there is also the risk, for the most sensitive machines, of irreparable damage to the load cell sensor on which the effort produced by the operator can be transferred in an uncontrolled way.

Un'alternativa è rappresentata dalla possibilità di mantenere attivo il sistema elettronico di controllo dell'alimentazione della pellicola, già in questa fase di caricamento iniziale della pellicola; in questo modo si può ottenere un agevole svolgimento della pellicola, basato sul segnale della cella di carico medesima. Questa modalità operativa comporta però un'elevata pericolosità per l'operatore che, per sistemare la pellicola correttamente sulla sequenza di rulli di trascinamento, deve introdurre le mani tra questi rulli, che possono inavvertitamente mettersi in moto. An alternative is represented by the possibility of keeping the electronic film feeding control system active, already in this initial film loading phase; in this way it is possible to obtain an easy unwinding of the film, based on the signal of the load cell itself. This operating mode, however, entails a high degree of danger for the operator who, in order to position the film correctly on the sequence of drive rollers, must introduce his hands between these rollers, which can inadvertently set in motion.

Scopo della presente invenzione è di proporre una struttura di aspo svolgitore che superi gli inconvenienti menzionati e che consenta in particolare sia una perfetta e stabile saldatura del lembo finale della pellicola sull'imballaggio completato, sia un caricamento facile, ma senza rischi, della pellicola sull'aspo stesso. Questo scopo viene raggiunto attraverso le caratteristiche menzionate nella rivendicazione 1. The object of the present invention is to propose a decoiler structure which overcomes the aforementioned drawbacks and which allows in particular both a perfect and stable sealing of the final edge of the film on the completed packaging, and an easy but risk-free loading of the film onto the packaging. reel itself. This object is achieved through the features mentioned in claim 1.

La soluzione individuata dall'invenzione è indifferentemente applicabile sia su macchine ad aspo fisso, che su macchine ad aspo girevole. The solution identified by the invention can be indifferently applicable both on fixed reel machines and on rotating reel machines.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risultano comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita, data a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrata nei disegni allegati, nei quali: Further characteristics and advantages of the invention are however better evident from the following detailed description of a preferred embodiment, given purely by way of non-limiting example and illustrated in the attached drawings, in which:

fig. 1 è una vista prospettica, schematica, di un gruppo di aspo svolgitore secondo l'invenzione; fig. 1 is a schematic perspective view of an unwinder unit according to the invention;

fig. 2 è una vista schematica in pianta dello stesso aspo della figura 1; fig. 2 is a schematic plan view of the same reel of Figure 1;

fig. 3 è una sezione verticale dell'aspo, secondo la traccia III-III della fig.2; e fig. 3 is a vertical section of the reel, along the line III-III of fig. 2; And

fig. 4 è uno vista in pianta simile a quella della fig.2, ma mostrante unicamente la posizione degli organi di alimentazione della pellicola d'imballaggio. fig. 4 is a plan view similar to that of Fig. 2, but showing only the position of the feeding members of the packaging film.

Come mostrato in fig. 1, il gruppo di aspo svolgitore secondo 1'invenzione comprende una pluralità di rulli di guida e rinvio della pellicola P, montati su di un telaio formato essenzialmente da due piastre di supporto 1 e 2. Più precisamente, e come risulta ben chiaro dalla fig. 4, sono previsti: un rullo 3 destinato a supportare la bobina B di alimentazione della pellicola P, una prima coppia di rulli 4 e,5 folli, di rinvio, una coppia di rulli 6 e 7 di prestiro, di cui il rullo 7 è motorizzato ed il rullo 6 è trascinato (come meglio descritto nel seguito), una ulteriore coppia di rulli di rinvio 8 e 9, un rullo di rinvio 10 associato ad un sensore di pressione (secondo quanto illustrato nella domanda di brevetto MI97A.001901 del 7.8.1997 a nome della stessa Richiedente), un rullo di rinvio finale 11, dal quale la pellicola P si allontana verso il carico in avvolgimento (non mostrato). As shown in fig. 1, the decoiler unit according to the invention comprises a plurality of guide and return rollers for the film P, mounted on a frame essentially formed by two support plates 1 and 2. More precisely, and as it is clear from fig. . 4, the following are provided: a roller 3 intended to support the film feed reel P, a first pair of idle rollers 4 and, 5, idle, return rollers, a pair of pre-stretch rollers 6 and 7, of which roller 7 is motorized and the roller 6 is driven (as better described below), a further pair of deflection rollers 8 and 9, a deflection roller 10 associated with a pressure sensor (as illustrated in patent application MI97A.001901 of 7.8 .1997 in the name of the same Applicant), a final deflection roller 11, from which the film P moves away towards the load being wound (not shown).

Come mostra in maggiore dettaglio la fig. 3, il rullo motorizzato 7 si prolunga superiormente in un albero 7ar sul quale sono calettate una puleggia 15 ed una ruota dentata 16. La puleggia 15 è trascinata in rotazione da una cinghia 17, trascinata a sua volta da una puleggia 18 azionata da un motore M (schematizzato soltanto in fig. 4). As shown in greater detail in FIG. 3, the motorized roller 7 extends upwardly into a shaft 7ar on which a pulley 15 and a toothed wheel 16 are keyed. The pulley 15 is driven in rotation by a belt 17, in turn driven by a pulley 18 driven by a motor M (schematized only in fig. 4).

Con la ruota dentata 16 è in presa una ruota dentata 19, la quale è montata folle, tramite un cuscinetto 19a, su di un albero 6a che si prolunga superiormente dal rullo 6. Un giunto elettromagnetico 20, rappresentato in fig. 3 solo in modo schematico, ha la funzione di accoppiare la ruota dentata 19 all'albero 6a, quando eccitato, per consentire il trascinamento in rotazione del rullo 6 insieme al rullo 7 o rispettivamente, quando diseccitato, di disaccoppiare il rullo 6 dalla ruota 19, rendendolo folle in rotazione, per la funzione meglio descritta nel seguito. A toothed wheel 19 engages with the toothed wheel 16, which is idle mounted, by means of a bearing 19a, on a shaft 6a which extends above the roller 6. An electromagnetic joint 20, shown in fig. 3 only schematically, has the function of coupling the toothed wheel 19 to the shaft 6a, when energized, to allow the rotation of the roller 6 together with the roller 7 or respectively, when de-energized, to decouple the roller 6 from the wheel 19 , making it idle in rotation, for the function better described below.

La scelta del rapporto di trasmissione tra le ruote dentate 16 e 19 determina il cosiddetto rapporto di pre-stiro della pellicola P. Si nota in modo evidente, dal rapporto dimensionale dei diametri degli ingranaggi 16 e 19, come pure da quello dei diametri dei rulli 6 e 7, che la velocità del rullo 6 è sensibilmente inferiore a quella del rullo 7. Nel passare dal rullo 6 al rullo 7 la pellicola P subisce dunque uno stiramento, il cui valore è determinato appunto, in modo del resto ben noto, dai rapporti di diametri menzionati sopra. E' evidente d'altra parte che questo rapporto di pre-stiro può essere ottenuto, come già detto, con mezzi diversi da una coppia di ingranaggi connessi àd un unico motore di trascinamento M. The choice of the transmission ratio between the toothed wheels 16 and 19 determines the so-called pre-stretch ratio of the film P. It can be clearly seen, from the dimensional ratio of the diameters of the gears 16 and 19, as well as from that of the roller diameters 6 and 7, that the speed of roller 6 is significantly lower than that of roller 7. In passing from roller 6 to roller 7, the film P therefore undergoes a stretching, the value of which is precisely determined, in a well-known way, by the ratios of diameters mentioned above. On the other hand, it is evident that this pre-stretching ratio can be obtained, as already mentioned, by means other than a pair of gears connected to a single drive motor M.

Il funzionamento della macchina sopra descritta è il seguente: la pellicola P si volge dalla bobina B seguendo il percorso indicato con linea a tratti e punti nella fig.4, attraverso la successione di rulli 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1Ò ed 11. Come si rileva, nel passaggio sui rulli di pre-stiro 6 e 7, la pellicola si avvolge per un arco preferibilmente superiore a 180°, cosicché sia assicurata una stabile aderenza della pellicola alla superficie dei rulli stessi<'>; questo fa si che nel percorso tra il rullo 6 ed il rullo 7 la pellicola possa subire il desiderato stiramento, che può essere, come noto, anche del 250%. La pellicola cosi pre-stirata procede poi dal rullo 7 verso i rulli 8, 9, 10 ed 11 e da quest'ultimo viene alimentata verso il carico su pallet da avvolgere. Secondo la caratteristica fondamentale dell'invenzione, il controllo dell'alimentazione della pellicola avviene nel modo seguente: The operation of the machine described above is as follows: the film P is turned from reel B following the path indicated by the dotted line in fig. 4, through the succession of rollers 4, 5, 6, 7, 8, 9, 1Ò and 11. As can be seen, in passing over the pre-stretching rollers 6 and 7, the film is wound for an arc preferably greater than 180 °, so that a stable adherence of the film to the surface of the rollers is ensured; this means that in the path between the roller 6 and the roller 7 the film can undergo the desired stretching, which can be, as known, up to 250%. The film thus pre-stretched then proceeds from the roller 7 towards the rollers 8, 9, 10 and 11 and from the latter it is fed towards the load on the pallet to be wrapped. According to the fundamental characteristic of the invention, the control of the feeding of the film takes place in the following way:

- da un lato, durante l'ultimo giro di avvolgimento della pellicola sul carico, la funzione di pre-stiro viene disabilitata mediante diseccitazione, per esempio con comando remoto, di detto giunto elettromagnetico 20. In questo modo, mentre l'ingranaggio 19 continua ad essere trascinato dall'ingranaggio 16, il rullo 6 è folle, libero di ruotare sul proprio asse, trascinato ora non più da detto ingranaggio 16 ma soltanto dalla pellicola che viene richiamata dal rullo 7. La pellicola P si avvolge allora sul carico - per uno, od anche per più giri, come prestabilito dall'operatore - in condizione non pre-stirata; così, il suo lembo terminale può venire saldato alla pellicola sottostante in modo da escludere il rischio sopra menzionato di distacco o strappo della saldatura; - on the one hand, during the last winding revolution of the film on the load, the pre-stretching function is disabled by de-energizing, for example with a remote control, said electromagnetic joint 20. In this way, while the gear 19 continues to be dragged by the gear 16, the roller 6 is idle, free to rotate on its own axis, now dragged no longer by said gear 16 but only by the film which is recalled by the roller 7. The film P then winds onto the load - for one, or even for several laps, as predetermined by the operator - in non-pre-stretched condition; thus, its end flap can be welded to the underlying film so as to exclude the aforementioned risk of detachment or tearing of the weld;

- d'altro lato, in fase di manutenzione e più precisamente di caricamento della pellicola sul gruppo aspo, è possibile interrompere; l'alimentazione elettrica della macchina. Il giunto elettromagnetico 20, in mancanza di tensione elettrica, rimane allora diseccitato e mantiene dunque automaticamente disaccoppiato l'ingranaggio 19 dall'albero del rullo 6. Pertanto l'operatore può introdurre le mani tra i rulli, qualunque sia il numero e la disposizione dei rulli stessi, per alimentare la pellicola lungo il percorso previsto {indicato, come detto, da una linea a tratti e punti nella fig.4): con ciò, l'operatore opererà, da un lato, senza rischio alcuno e, d'altro lato, senza sforzo alcuno perché al trascinamento a mano della pellicola attraverso i rulli non si oppone più la coppia di pre-stiro tra i rulli 6 e 7. - on the other hand, during maintenance and more precisely when loading the film onto the reel unit, it is possible to interrupt; the power supply of the machine. The electromagnetic coupling 20, in the absence of electrical voltage, then remains de-energized and therefore automatically keeps the gear 19 uncoupled from the shaft of the roller 6. Therefore, the operator can insert his hands between the rollers, whatever the number and arrangement of the rollers themselves, to feed the film along the foreseen path (indicated, as mentioned, by a dotted line in fig. 4): with this, the operator will operate, on the one hand, without any risk and, on the other side, without any effort because the pre-stretching torque between the rollers 6 and 7 is no longer opposed to the hand-dragging of the film through the rollers.

I vantaggi della disposizione secondo l'invenzione, che permette la disattivazione della funzione di pre-stiro, a comando od automaticamente,,possono dunque essere riassunti sinteticamente in quanto segue: The advantages of the arrangement according to the invention, which allows the deactivation of the pre-stretching function, either on command or automatically, can therefore be summarized briefly as follows:

- consente di effettuare uno o più giri senza pre-stiro nella fase finale di avvolgimento della pellicola, così da formare la saldatura del lembo terminale della pellicola sull'imballaggio finito, in modo sicuro e stabile, - it allows to carry out one or more turns without pre-stretching in the final wrapping phase of the film, so as to form the sealing of the end flap of the film on the finished packaging, in a safe and stable way,

- agevola il caricamento della pellicola, in fase di avvio, senza rischi per l'operatore e senza sforzo eccessivo. - facilitates film loading, during start-up, without risk for the operator and without excessive effort.

- evita qualsiasi danneggiamento del sensore a cella di carico associato al rullo 10, perché la forza che l’operatore deve esercitare per trascinare la pellicola attraverso i rulli è sensibilmente ridotta. - avoids any damage to the load cell sensor associated with roller 10, because the force that the operator must exert to drag the film through the rollers is significantly reduced.

S'intende comunque che l'invenzione non deve considerarsi limitata alla particolare disposizione illustrata sopra, che costituisce soltanto una forma di esecuzione esemplificativa di essa, ma che diverse varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito di protezione della invenzione stessa, come definito dalle rivendicazioni che seguono; However, it is understood that the invention must not be considered limited to the particular arrangement illustrated above, which constitutes only an exemplary embodiment thereof, but that various variants are possible, all within the reach of a person skilled in the art, without thereby departing from the 'scope of protection of the invention itself, as defined by the following claims;

Claims

CLAIMS 1) Decoiler, in particular for a machine for packing loads by wrapping with a film of extensible plastic material, of the type in which the reel comprises means for pre-stretching the film, comprising at least one pair of unwinding rollers, made to rotate by respective motor means at different speeds for determining the pre-stretch ratio, characterized in that it further comprises release means, for decoupling at least one of said unwinding rollers from said motor means.

2) Decoiler as in claim 1, wherein said release means consist of at least one electromagnetic joint 3) Decoiler as in claims 1 or 2, in which said release means automatically perform the decoupling between motor means and unwinding rollers with the machine at rest. 4) Unwinder as in claims 1 or 2, wherein said motor means comprise a pair of gears, always in engagement with each other and with a motion transmission associated with a single motor, said two gears being respectively connected to said two unwinding rollers . 5) Decoiler as in claim 4, wherein at least one of said unwinding rollers is connected to the respective drive gear or by means of an electromagnetic joint.